CN209265492U - 一种远距离电子标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远距离电子标签，包括天线；天线包括呈板状结构的辐射振子和沿辐射振子的延展方向连接于其一端的寄生环；固定于辐射振子靠近寄生环的一端的芯片；芯片与辐射振子和寄生环连通，寄生环用以协调芯片和辐射振子实现阻抗共轭；辐射振子靠近寄生环的一端还具有沿宽边延展、用以调整辐射振子的阻抗的槽缝；芯片位于槽缝与寄生环之间。该远距离电子标签采用制作简单、成本低的微带天线，并在传统的微带天线的基础上增加寄生环和槽缝，寄生环和槽缝不仅结构简单、容易加工，而且寄生环能够对天线的阻抗进行粗调；槽缝能够对天线的阻抗进行微调；二者相互配合以提升天线的读写距离。

Description

一种远距离电子标签

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种远距离电子标签。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术是一种无线通信技术，可以通过无线电磁波信号读取或者写入应答器内存储的信息，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。

而RFID系统中一个重要的结构组成部分为电子标签，又称射频标签、射频识别标签等，一般由存有识别代码的大规模集成线路芯片和天线构成，主要为无源式，可以通过特殊的读写设备利用电磁波实现非可视化的读取和存储。

RFID系统的读写距离是一个很关键的参数，而长距离的RFID系统结构复杂，因而成本较高，因而，如何以较低的成本提高电子标签的读写距离，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种远距离电子标签，以较低的成本提高了电子标签的读写距离。

为实现上述目的，本实用新型提供一种远距离电子标签，包括天线和固定于所述天线的芯片；所述天线包括呈板状结构的辐射振子和沿所述辐射振子的延展方向连接于其一端的寄生环；所述寄生环用以协调所述芯片和所述天线实现阻抗共轭；所述辐射振子靠近所述寄生环的一端还具有沿其宽边延展、用以调整所述辐射振子的阻抗的槽缝；所述芯片位于所述槽缝与所述寄生环之间且与二者连通。

优选地，所述辐射振子呈矩形板状结构，所述寄生环连接于所述辐射振子的任一所述宽边。

优选地，所述寄生环呈矩形环状结构，且其长边沿所述辐射振子的长度方向延伸，其短边的长度小于所述宽边的长度。

优选地，所述槽缝为U型槽，且所述U型槽的槽底沿所述宽边延展且其长度大于所述短边的长度。

优选地，还包括设于所述天线的下方、用以支撑所述天线的支架，和包围于所述天线和所述支架的外周以实现密封的外壳；其中，所述支架为中部镂空的框架结构，以降低电磁波在穿过所述支架时的损耗。

优选地，还包括相对于所述天线对称设置于所述支架的底面、用以增大所述天线的增益的底板。

优选地，所述辐射振子还设有多个贯穿其板面的排气孔；全部所述排气孔的横截面为圆形、且全部所述排气孔沿所述辐射振子的长度方向并列分布。

优选地，所述支架与所述外壳采用同种塑料、以便在注塑形成所述外壳时所述外壳和所述支架的框架外周融合成一体结构。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的远距离电子标签采用制作简单、成本低的微带天线，并在传统的微带天线的基础上增加寄生环和槽缝，寄生环连接于作为微带天线本体的辐射振子的一端，相当于在辐射振子中引入一个电感，能够有效调节天线的阻抗，使其与芯片的阻抗达到共轭，同时设于辐射振子上的槽缝能够对天线的阻抗作进一步微调，也就是说，寄生环和槽缝的叠加使用在天线与芯片的共轭匹配中扮演中重要角色，二者的相辅相成能够使天线的读写距离大幅度提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的远距离电子标签的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的天线的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型实施例所提供的远距离电子标签的结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的天线的结构示意图。

本实用新型提供一种远距离电子标签，包括天线1和芯片4，天线1进而包括呈板状结构的辐射振子11和沿辐射振子11的延展方向连接于其一端的寄生环12；此外，辐射振子11靠近寄生环12的一端还具有沿宽边延展、用以调整辐射振子11的阻抗的槽缝111；芯片4位于槽缝111与寄生环12之间且与二者电气连接。

在辐射振子11中引入寄生环12的作用，相当于引入了一个电感，能够调节作为微带天线的辐射振子11的阻抗，以便其与芯片4的阻抗达到共轭，从而提高整个电子标签的读写距离；此外，在辐射振子11上还设置有槽缝111，槽缝111能够进一步调节辐射振子11的阻抗，且根据不同形状的辐射振子11改变槽缝111的尺寸和形状与之适应，增大了结构的灵活性和适应性，能够实现精细调节。

下面结合附图和实施方式，对本实用新型所提供的远距离电子标签做更进一步的说明。

请参考图2，为了简化天线1的加工，上述辐射振子11的形状可呈矩形板状结构，寄生环12连接于辐射振子11的任一宽边且与辐射振子11处于同一平面内。一般情况下，辐射振子11的长边L1的大小为二分之一波长的整数倍，包括二分之一波长。由于辐射振子11的长度主要影响其谐振频率，且在一定范围内越长则波长越长，而频率越小，具体长度根据电子标签的应用场合确定。辐射振子11的宽边W1的大小主要影响天线1的增益，一般辐射振子11的宽度越大，其增益也越大。

进一步的，寄生环12呈矩形环状结构，且其长边L2沿辐射振子11的长度方向延伸，其短边W2的长度小于宽边W1的长度。由于L2与W2共同构成了寄生环12的阻抗特性与谐振频率，因而寄生环12的尺寸可综合考虑辐射振子11的尺寸以及电子标签的应用场合。

当然，将寄生环12设置为矩形环状结构还可以使寄生环12和辐射振子11的形状相互适应，从而合理的对寄生环12和辐射振子11进行布局，整体协调天线1的整体尺寸，降低寄生环12的连接难度。

槽缝111具体可设置为U型槽，且U型槽的槽底沿宽边延展且其长度大于短边的长度，也即U型槽的开口朝向辐射振子11的短边，U型槽用以微调阻抗的部分主要由其槽底承担，为此，槽底的长度以及其缝隙宽度均可根据电子标签的具体型号进行调整。

请参考图1，该电子标签还包括设于天线1的下方、用以支撑天线1的支架2，和包围于天线1和支架2的外周以实现密封的外壳3。外壳3的设置可根据电子标签对密封性能的要求以及支架2的形态灵活设置，例如当电子标签对密封性能的要求不高时，可采用长方体或者立方体结构的金属盒作为外壳3，此外采用金属盒进行密封还能增大电子标签的强度，提高其耐磨程度。

除了以金属盒作为外壳3以外，在一些对密封性要求较高的场合，例如液体表面，往往需要通过注塑的方式形成外壳3。在此基础上，支架2呈中部镂空的框架结构，当形成外壳3的塑料紧密包裹与天线1与支架2外周时，镂空的支架2能够使具有良好密闭性的外壳3的内部存在易传导电磁波的空隙，从而减小电磁波穿过支架2时的损耗，进而提高天线1效益。

请参考图1和图2，在上述实施例的基础上，还包括设置于支架2的底面、用以增大天线1增益的底板5，为了增大底板5对辐射振子11产生的辐射电平的叠加作用，底板5平行于辐射振子11设置，以便最大程度将辐射振子11产生的后瓣辐射电平反射并叠加于辐射振子11上。此外，底板5的形状可与辐射振子11的形状及大小相同，也即底板5亦为长为L1，宽为W1的矩形板状结构，也就是说，底板5与辐射振子11沿支架2所在的平面上下对称。当然，在外壳3的具体设置方式不同的前提下，底板5也可采用其他的形状，例如圆形或者其他不规则形状。

当外壳3由注塑加工形成时，在注塑前需要将天线1固定于支架2以免二者的相对位置发生变化，这一过程通常采用粘贴的方式，将天线1的下表面粘贴于支架2的上表面，同理，将底板5的上表面粘贴于支架2的下表面。考虑到粘贴过程中两个彼此贴紧的平面之间难免会产生气泡，对外壳3内的气密环境造成干扰，为此，辐射振子11还设有多个贯穿其板面的排气孔112，且全部排气孔112且沿辐射振子11的长度方向并列分布。排气孔112的形状一般为圆形孔，当然，也可设置为其他形状，例如方形孔，多条并列的矩形长孔等等。显然，在底板5的对应位置上也可设置同等数量和尺寸的排气孔112以保证注塑时电子标签内部无空气。

以上对本实用新型所提供的远距离电子标签进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种远距离电子标签，其特征在于，包括：天线(1)和固定于所述天线(1)的芯片(4)；所述天线(1)包括呈板状结构的辐射振子(11)和沿所述辐射振子(11)的延展方向连接于其一端的寄生环(12)；所述寄生环(12)用以协调所述芯片(4)和所述天线(1)实现阻抗共轭；所述辐射振子(11)靠近所述寄生环(12)的一端还具有沿其宽边延展、用以调整所述辐射振子(11)的阻抗的槽缝(111)；所述芯片(4)位于所述槽缝(111)与所述寄生环(12)之间且与二者连通。

2.根据权利要求1所述的远距离电子标签，其特征在于，所述辐射振子(11)呈矩形板状结构，所述寄生环(12)连接于所述辐射振子(11)的任一所述宽边。

3.根据权利要求2所述的远距离电子标签，其特征在于，所述寄生环(12)呈矩形环状结构，且其长边沿所述辐射振子(11)的长度方向延伸，其短边的长度小于所述宽边的长度。

4.根据权利要求3所述的远距离电子标签，其特征在于，所述槽缝(111)为U型槽，且所述U型槽的槽底沿所述宽边延展且其长度大于所述短边的长度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的远距离电子标签，其特征在于，还包括设于所述天线(1)的下方、用以支撑所述天线(1)的支架(2)，和包围于所述天线(1)和所述支架(2)的外周以实现密封的外壳(3)；其中，所述支架(2)为中部镂空的框架结构，以降低电磁波在穿过所述支架(2)时的损耗。

6.根据权利要求5所述的远距离电子标签，其特征在于，还包括相对于所述天线(1)对称设置于所述支架(2)的底面、用以增大所述天线(1)的增益的底板(5)。

7.根据权利要求6所述的远距离电子标签，其特征在于，所述辐射振子(11)还设有多个贯穿其板面的排气孔(112)；全部所述排气孔(112)的横截面为圆形、且全部所述排气孔(112)沿所述辐射振子(11)的长度方向并列分布。

8.根据权利要求7所述的远距离电子标签，其特征在于，所述支架(2)与所述外壳(3)采用同种塑料、以便在注塑形成所述外壳(3)时所述外壳(3)和所述支架(2)的框架外周融合成一体结构。